¿Cómo medir resistencias muy bajas, del orden de fracciones de ohm, usando un instrumento común o incluso un multímetro digital que no las alcance? Con el circuito que mostramos, tendremos una cierta facilidad para hacer tales mediciones y con esto realizaremos mejor las experiencias de laboratorio que involucran el trabajo con materiales de baja resistividad.
Las escalas de los multímetros comunes, incluso las más bajas, tienen su punto de menor división en 1 ohm. Así, resulta extremadamente difícil, sino imposible, la medición con alguna precisión de resistencias menores que este valor.
Ya los multímetros digitales poseen escalas que alcanzan fracciones de ohm, pero incluso así las mismas no van mucho más allá.
Con el circuito que presentamos, podemos medir resistencias tan bajas como 0,01 ohm usando un multímetro común en su escala de tensiones, y con buena precisión.
El circuito es bastante simple, empleando apenas un integrado como base, y opera con multímetros comunes a partir de 1.000 ohm por volt de sensibilidad.
Cómo funciona
La idea básica es hacer circular por la resistencia desconocida una corriente de intensidad constante conocida. Como la corriente tiene una intensidad constante, dentro de una cierta banda de resistencia, la tensión en los extremos de esta resistencia variará con su valor.
Así, si tuviéramos una corriente fija de 10 mA, por ejemplo, aplicando la ley de Ohm tenemos:
R = V/0,01
Esto significa que, tendremos una resistencia de 1 ohm para cada 10 mv de tensión.
Si fijamos en 100 mA la corriente, tendremos una mejor sensibilidad, pues en este caso:
R = V/0,1
Esto significa que tendremos 100 mV para cada ohm.
En otras palabras, si un multímetro tuviera una escala de 600 mV de tensión continua, podremos convertirla en una escala de 0 a 6 ohm.
Suponiendo la existencia de divisiones entre 0 y 100 mV en número de 10, cada una de ella corresponderá a 0,1 ohm lo que es óptimo para mediciones comunes (figura 1).
Está claro que, cuanto mayor sea la corriente de prueba, menores serán las resistencias que podremos medir, pero en contrapartida existe el calor generado en el dispositivo analizado y el propio hecho de que el mismo no puede soportar, en algunos casos, corrientes elevadas.
Así, sugerimos que los lectores usen dos posibilidades de componentes que permitan generar corrientes de prueba de 10 mA y 100 mA. En el primer caso tendremos 10 mV por ohm y en el segundo 100 mV por ohm.
Un cuidado especial se debe tomar con los electrodos usados en la medición, pues en bajas resistencias hasta la propia resistencia del alambre de prueba se vuelve significativa.
De este modo, usamos una configuración interesante que mostramos en la figura 2.
Los cables que van hacia el multímetro se unen a los alambres de la fuente de corriente constante junto a la punta de prueba. Esto evita la influencia de sus resistencias en la medición, posibilitando un mejor ajuste a cero.
Montaje
Comenzamos por dar el diagrama completo del probador en la figura 3.
El integrado usado es un 7805 que funciona como fuente de corriente constante. Si su versión fuera la de 100 mA, utilice un disipador de calor para el integrado.
R1 y R2 determinan la intensidad de la corriente de prueba: para los valores normales tenemos una corriente de 10 mA y para los valores entre paréntesis tenemos una corriente de 100 mA. Si el lector quiere, puede agregar una llave conmutadora que altere la corriente de prueba, obteniéndose así dos escalas para su instrumento.
El montaje en un puente de terminales aparece en la figura 4.
Observe la manera de hacer la conexión de las puntas de prueba con dos cables. En lugar de J1 y J2 se pueden usar pinzas cocodrilo que se tomarán a las puntas de prueba del multímetro.
Otra posibilidad consiste en prender los cables de la fuente de corriente constante a las puntas de prueba (figura 5).
El transformador debe tener corriente de por lo menos 100 mA de secundario si fuera ésta la intensidad de prueba. El capacitor C1 debe tener una tensión de aislación de por lo menos 25 V y los diodos pueden ser de cualquier tipo de rectificadores para corrientes por encima de 100 mA (los 1N4002 ó equivalentes son los más comunes).
Prueba y uso
Debemos comenzar con el ajuste del aparato, conectando para esto entre los terminales J1 y J2 un multímetro común en la escala de corrientes continuas que permita leer 10 o 100 mA conforme a los valores de los componentes usados. Las puntas de prueba deben ser mantenidas separadas (figura 6).
Ajustamos entonces R1 (trimpot) para leer la corriente de 10 o 100 mA conforme la prueba. Hecho esto, el instrumento está listo para su uso: conectamos en J1 y J2 el multímetro en la escala más baja de tensiones continuas (DC volt) y podemos hacer las mediciones.
